FR2477933A1 - METHOD FOR SHAPING ARTICLES COMPRISING FIRST AND SECOND SHEETS OF SUPERPLASTICALLY DEFORMABLE METAL AND WHICH CAN BIND - Google Patents

METHOD FOR SHAPING ARTICLES COMPRISING FIRST AND SECOND SHEETS OF SUPERPLASTICALLY DEFORMABLE METAL AND WHICH CAN BIND Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FACONNAGE D'ARTICLES METALLIQUES QUI COMPREND: LE PLACEMENT D'UNE PAIRE D'ORGANES EN FEUILLE 1, 2 EN MATERIAU DEFORMABLE SUPERPLASTIQUEMENT POUR LES METTRE EN REGARD A UNE CERTAINE DISTANCE L'UN DE L'AUTRE (COMMODEMENT AU MOYEN D'UN ORGANE DE RENFORCEMENT 3), LEUR CHAUFFAGE JUSQU'A UNE TEMPERATURE COMPRISE DANS UNE PLAGE DE TEMPERATURE DANS LAQUELLE LA DEFORMATION SUPERPLASTIQUE PEUT SE PRODUIRE, ET LA SOLLICITATION DE PORTIONS DES FEUILLES LES UNES VERS LES AUTRES JUSQU'A CE QU'ELLES SE TROUVENT LES UNES CONTRE LES AUTRES, A LA SUITE DE QUOI IL Y A LIAISON ENTRE ELLES. LA LIAISON EST DE PREFERENCE DU TYPE LIAISON PAR DIFFUSION.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A PROCESS FOR SHAPING METAL ARTICLES WHICH INCLUDES: THE PLACEMENT OF A PAIR OF ORGANS IN SHEET 1, 2 IN SUPERPLASTICALLY DEFORMABLE MATERIAL TO PUT THEM AT A CERTAIN DISTANCE FROM ONE OF THE OTHER ( CONVENIENTLY BY MEANS OF A REINFORCING BODY 3), HEATING THEM TO A TEMPERATURE WITHIN A TEMPERATURE RANGE IN WHICH SUPERPLASTIC DEFORMATION MAY OCCUR, AND THE SOLICITATION OF PORTIONS OF THE SHEETS TO EACH OTHER UP TO THIS THAT THEY ARE ON ONE AGAINST ANOTHER, AS A RESULT OF WHAT THERE IS BETWEEN THEM. THE LINK IS PREFERRED OF THE DIFFUSION LINK TYPE.

Description

* 1.* 1.

La présente invention concerne le façonnage d'arti-  The present invention relates to the shaping of arti-

cles métalliques d'un type comportant des premier et second metal keys of a type comprising first and second

organes en forme de feuille en métal déformable superplasti- deformable sheet metal members in superplastic

quement et pouvant se lier à un autre métal.  that can bond to another metal.

Selon l'un des aspects de la présente invention, un According to one aspect of the present invention, a

procédé de façonnage d'articles de ce type comprend les éta-  method of shaping articles of this type includes the steps

pes suivantes: le placement de deux organes en forme de feuille en métal déformable superplastiquement en regard et à une certaine distance l'un de l'autre, leur chauffage jusqu'à  following pes: the placement of two sheet-like deformable metal members superplastically opposite and at a certain distance from each other, heating them up to

une valeur de température comprise dans la plage o le façon-  a temperature value in the range where the way-

nage superplastique peut se produire, et, alors que certaines parties opposées des organes sont maintenues à distance les unes des autres, la sollicitation par application de gaz sous pression, des parties restantes des organes les unes vers les  superplastic swimming can occur, and, while certain opposite parts of the organs are kept at a distance from each other, the stress by application of gas under pressure, of the remaining parts of the organs towards each other

autres jusqu'à ce que des portions de ces parties soient si- others until portions of these parts are so-

tuées les unes contre les autres, puis la liaison de ces por-  killed against each other, then the bond of these

tions les unes aux autres.to each other.

De préférence, les organes en feuille sont consti-  Preferably, the sheet organs are made up of

tués d'un matériau pouvant se lier par diffusion et sont chauffés dans une fourchette de température à l'intérieur de laquelle la liaison par diffusion se produit, de sorte que,  killed by diffusion binding material and are heated in a temperature range within which diffusion bonding occurs, so that,

lorsque lesdites portions se trouvent les unes contre les au- when said portions are located against each other

tres, elles deviennent liées par diffusion.  very, they become linked by diffusion.

2. On a trouvé que les portions qui sont en contact les  2. It has been found that the portions which are in contact with

unes avec les autres et se trouvent liées par diffusion peu- with each other and are linked by diffusion little

vent constituer comimdément une âme à partir des deux épais-  wind comimdement a soul from the two thick-

seurs de matériau en feuille qui est généralement équidistan-  sisters of sheet material which is generally equidistant

te des parties distantes: les unes des autres et est sensible-  distant parts: from each other and is sensitive-

ment plate.flat.

Lorsque l'on doit façonner des articles métalliques renforcés du type comportant un organe de renforcement en When it is necessary to shape reinforced metallic articles of the type comprising a reinforcing member in

matériau pouvant se lier par diffusion situé entre les pre-  material capable of binding by diffusion located between the

mier et second organes en feuille en métal déformable super- mier and second bodies in super deformable metal sheet

plastiquement et pouvant se lier par diffusion, un procédé de façonnage selon un autre aspect de la présente invention comprend les étapes suivantes: le placement de l'organe de renforcement entre les deux organes en feuille de façon à constituer un ensemble dans lequel des premières zones des  plastically and capable of binding by diffusion, a shaping method according to another aspect of the present invention comprises the following steps: the placement of the reinforcing member between the two sheet members so as to constitute an assembly in which first zones of

deux organes en feuille sont en contact avec des zones oppo- two sheet organs are in contact with oppo-

sées de l'organe de renforcement, le chauffage de l'ensemble à une température comprise dans la plage de température dans laquelle se produisent la déformation superplastique et la liaison par diffusion, la sollicitation des deux organes en  of the reinforcing member, heating the assembly to a temperature within the temperature range in which the superplastic deformation and the diffusion bonding occur, the stress of the two members in

feuille vers l'organe de renforcement de façon que leurs pre- sheet towards the reinforcing member so that their pre-

mières zones se lient par diffusion avec celui-ci, la déforma- areas bond by diffusion with it, the deformation

tion superplastique des deux organes en feuille l'un vers l'autre par application de gaz sous pression de façon que des secondes zones de chaque organe, contiguës aux premières zones  superplastic tion of the two sheet organs towards each other by application of gas under pressure so that second zones of each organ, contiguous to the first zones

respectives, soient sollicitées contre l'organe de-renforce-  be sought against the body of-reinforce-

ment et que des troisièmes zones de chaque organe, contiguës aux secondes zones respectives, soient sollicitées de façon à se trouver les unes contres les autres, les secondes zones de chaque organe en feuille devenant liées par diffusion à  ment and that third zones of each organ, contiguous to the respective second zones, are urged so as to be one against the other, the second zones of each leaf organ becoming linked by diffusion to

l'organe de renforcement et les troisièmes zones de chaque or- the reinforcing member and the third zones of each or-

gane en feuille devenant liées par diffusion les unes aux autres. De préférence, l'organe de renforcement a la forme  leaf gane becoming linked by diffusion to each other. Preferably, the reinforcing member has the shape

d'un châssis ou d'un treillis.a frame or a trellis.

On notera que la présente invention n'est pas limi- Note that the present invention is not limited to

tée au façonnage d'articles métalliques comportant deux 3.  tee for the shaping of metallic articles comprising two 3.

feuilles d'un métal qui peut à la fois se déformer superplas-  sheets of a metal which can both deform superplate-

tiquement et se lier par diffusion; certains métaux qui sont tick and bind by diffusion; certain metals which are

déformables superplastiquement ne sont pas sujets à une liai- superplastically deformable are not subject to binding

son par diffusion (par exemple l'aluminium). Dans le cas de ces métaux, différentes formes de liaison doivent être utili- sées. Des exemples de types de liaison possibles sont le brasage, la liaison eutectique, la liaison à phase liquide,ou - la liaison par l'intermédiaire d'une colle chimique ou par blocage mécanique. Dans le cas o un métal de liaison est  sound by diffusion (for example aluminum). In the case of these metals, different forms of bonding should be used. Examples of possible types of connection are brazing, eutectic connection, liquid phase connection, or - connection by means of a chemical adhesive or by mechanical blocking. In the case where a bonding metal is

utilisé pour constituer le lien, celui-ci peut être appli- used to form the link, it can be applied

qué à une feuille devant être liée en adoptant l'un des pro-  a sheet to be linked by adopting one of the pro-

cédés suivants: Revêtement; application d'un clinquant; revêtement  following sales: Covering; application of a foil; coating

électrolytique; dépôt sous vapeur; revêtement par ion; pul-  electrolytic; vapor deposition; ion coating; pul-

vérisation par ion; pulvérisation par métal, ou pulvérisa-  ion verification; metal spraying, or spraying

tiokn par plasma. Le métal de liaison peut être un alliage d'aluminium. Dans le cas o une colle chimique est utilisée, celle-ci peut être une résine durcissant à haute température,  plasma tiokn. The bonding metal can be an aluminum alloy. In the case where a chemical adhesive is used, this can be a resin hardening at high temperature,

par exemple une colle en polyimide.for example a polyimide adhesive.

Un procédé de formation d'un panneau renforcé selon A process for forming a reinforced panel according to

la présente invention sera décrit à titre d'exemple en liai-  the present invention will be described by way of example in general.

son avec les dessins d'accompagnement dans lesquels  sound with the accompanying drawings in which

La figure 1 est une vue isométrique locale, en par-  Figure 1 is a local isometric view, in par-

tie en coupe, des composants d'un panneau non formé; tie in section, components of an unformed panel;

La figure -2 est une vue similaire d'un panneau par- Figure -2 is a similar view of a panel by-

tiellement formé;partially formed;

La figure 3 est une vue similaire d'un panneau for- FIG. 3 is a similar view of a panel formed

mé; et La figure 4 est une vue d'une zone de plus grande  me; and Figure 4 is a view of a larger area

dimension d'un panneau formé.dimension of a formed panel.

Dans la figure 1, deux feuilles 1 et 2 d'un métal  In Figure 1, two sheets 1 and 2 of a metal

déformable superplastiquement et pouvant se lier par diffu-  superplastically deformable and able to bond by diffuse

sion sont placées de chaque côté d'un châssis de renforce- are placed on each side of a reinforcement frame

ment 3, c'est-à-dire d'un treillis, représenté seulement par  ment 3, i.e. a trellis, represented only by

un élément. Le châssis est en métal, pouvant se lier par dif-  an element. The chassis is made of metal, which can be bonded by diff

4. fusion. Les composants 1, 2 et 3 sont positionnés dans un outil de moulage non représenté, mais de conception connue qui permet le chauffage jusqu'aux températures de déformation  4. merger. Components 1, 2 and 3 are positioned in a molding tool not shown, but of known design which allows heating up to the deformation temperatures

superplastique et de liaison par diffusion, ainsi que l'in-  superplastic and diffusion bonding, as well as the

troduction d'un gaz inerte pressurisé sur l'extérieur des  production of an inert pressurized gas on the outside of

feuilles 1 et 2.sheets 1 and 2.

Comme représenté en figure 1, les composants 1, 2 et 3 sont positionnés à l'intérieur de l'outil de moulage de façon que des premières zones A des feuilles soient en As shown in FIG. 1, the components 1, 2 and 3 are positioned inside the molding tool so that first zones A of the sheets are in

contact avec des zones opposées a du châssis.  contact with areas opposite to the chassis.

L'outil (ainsi que les composants 1, 2 et 3) sont alors chauffés à la température désirée et les feuilles 1 et 2 sont sollicitées, par application d'une force extérieure ou de gaz sous pression, contre le châssis 3 de façon que les The tool (as well as the components 1, 2 and 3) are then heated to the desired temperature and the sheets 1 and 2 are urged, by application of an external force or of pressurized gas, against the chassis 3 so that the

premières zones A se lient par diffusion aux zones opposées a. first zones A bind by diffusion to the opposite zones a.

Une nouvelle application des gaz pressurisés a pour  A new application of pressurized gases aims to

effet de déformer simultanément les feuilles 1 et 2 vers l'in-  effect of simultaneously deforming sheets 1 and 2 inward

térieur, c'est-à-dire l'une vers l'autre comme représenté en térieur, that is to say towards each other as shown in

figure 2. On a trouvé que des zones B des feuilles 1 et 2 si- figure 2. We found that zones B of sheets 1 and 2 if-

tuées de chaque côté des zones A se pliaient vers l'intérieur pour venir se situer contre des zones latérales b du châssis 3' et se lier par diffusion à celles-ci. De plus, on a trouvé que des zones C des feuilles 1 et 2, situées de chaque côté des zones B, butent les unes contre les autres et se lient par diffusion les unes aux autres formant des âmes à partir des  killed on each side of the zones A folded inwardly to come to lie against the lateral zones b of the frame 3 'and to bond by diffusion to these. In addition, it has been found that zones C of sheets 1 and 2, located on each side of zones B, abut against each other and bond by diffusion to each other forming souls from the

deux épaisseurs qui se trouvent dans un plan généralement pa-  two thicknesses which lie in a plane generally pa-

rallèle aux plans d'origine des feuilles 1 et 2. On a trouvé que les zones B avaient naturellement des longueurs identiques  parallel to the original planes of sheets 1 and 2. It was found that the zones B naturally had identical lengths

de sorte que les âmes formées par les zones C avaient tendan-  so that the souls formed by zones C had tended

ce à se trouver à égale distance des zones A lorsque l'ensem- to be equidistant from zones A when the set

ble est plat.ble is flat.

Les panneaux terminés ont une rigidité et une confi-  The finished panels have a rigidity and a confi-

guration semblables à celles de panneaux formés par enlèvement  guration similar to that of panels formed by removal

de poche de matériau (par exemple par usinage, électro-éro-  pocket of material (for example by machining, electro-erosion

sion ou action électro-chimique) à partir de billettes massi-  electro-chemical action or action) from solid billets

ves. 5.ves. 5.

La présente invention n'est pas limitée aux exem- The present invention is not limited to the examples

ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications  ples of realization which have just been described, it is on the contrary susceptible of variants and modifications

qui apparaîtront à l'homme de l'art.  which will appear to those skilled in the art.

6.6.

Claims (6)

REVENDICATIONS l - Procédé de façonnage d'articles métalliques, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: le  l - Method for shaping metallic articles, characterized in that it comprises the following stages: placement de deux organes en feuille (1, 2) en métal défor-  placement of two sheet metal members (1, 2) in deformed metal mable superplastiquement à une certaine distance l'un de l'autre- leur chauffage jusqu'à une température comprise dans superplastically movable at a distance from each other - heating them to a temperature within une plage de température dans laquelle la déformation super- a temperature range in which the superformation plastique peut se produire, et, alors que certaines parties plastic can occur, and, while some parts opposées des organes sont maintenues à distance, la solli-  organs are kept at a distance, the stress lO citation par application de gaz sous pression des parties restantes des organes les unes vers les autres jusqu'à ce que des portions de ces parties se trouvent les unes contre les autres, puis la liaison de ces portions les unes avec lO quotation by application of pressurized gas from the remaining parts of the organs towards each other until portions of these parts lie against each other, then the connection of these portions with each other les autres.others. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux organes en feuille (1,2) sont constitués d'un métal pouvant se lier par diffusion, et en ce que les organes en feuille sont chauffés jusqu'à une température comprise dans une plage de température dans laquelle la liaison par diffusion se produit, de sorte que, lorsque les portions sont placées l'une contre l'autre, elles se lient  2 - Method according to claim 1, characterized in that the two sheet members (1,2) consist of a metal capable of bonding by diffusion, and in that the sheet members are heated to a temperature comprised in a temperature range in which diffusion bonding occurs, so that when the portions are placed against each other, they bond pas diffusion.not broadcast. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un agent d'assemblage est appliqué à au moins une  3 - Method according to claim 1, characterized in that a joining agent is applied to at least one partie de l'une ou des deux surfaces à lier avant la défor-  part of one or both surfaces to be bonded before deformation mation superplastique des organes en feuille, agent qui sert  superplastic mation of sheet organs, agent which serves à réaliser le lien entre les organes en feuille.  to realize the link between the sheet organs. 4 - Procédé selon l'une des revendications l à 3,  4 - Method according to one of claims l to 3, caractérisé en ce que les portions des organes en feuille (1, 2) qui viennent en contact les unes avec les autres et se lient forment une âme (C) à partir des deux épaisseurs du matériau en feuille,âme qui est située généralement à égale distance des parties distantes des organes en feuille et  characterized in that the portions of the sheet members (1, 2) which come into contact with each other and bond form a core (C) from the two thicknesses of the sheet material, the core which is generally equal distance from the distant parts of the leaf organs and est sensiblement plate.is noticeably flat. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,  5 - Method according to one of claims 1 to 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivan-  characterized in that it further comprises the following steps: tes: le placement d'un organe de renforcement (3) entre les 7. deux organes en feuille (l, 2) de façon à former un ensemble tes: the placement of a reinforcing member (3) between the 7. two sheet members (l, 2) so as to form a whole dans lequel des premières zones (A) des deux organes en feuil-  in which of the first zones (A) of the two leafy organs le sont en contact avec des zones opposées (a) de l'organe de renforcement, le chauffage de l'ensemble à une température comprise dans la plage de température dans laquelle la défor- mation superplastique peut se produire, la sollicitation des deux organes en feuille vers l'organe de renforcement, are in contact with opposite zones (a) of the reinforcement member, the heating of the assembly to a temperature included in the temperature range in which the superplastic deformation can occur, the stress of the two members in sheet towards the reinforcing member, la liaison de leurs premières zones (A) à l'agent de renforce- the connection of their first zones (A) to the reinforcing agent- ment, la déformation superplastique des deux organes en feuil- ment, the superplastic deformation of the two leafy organs le l'un vers l'autre par application de gaz sous pression de façon que des secondes zones (B) de chaque organe, contiguës aux premières zones respectives, soient sollicitées contre l'organe de renforcement et quedes troisièmes zones (C) de chaque organe, contiguës aux secondes zones respectives,  one towards the other by application of gas under pressure so that second zones (B) of each member, contiguous to the first respective zones, are urged against the reinforcing member and only third zones (C) of each organ, contiguous to the respective second zones, soient sollicitées pour être placées les unes contre les au-  are requested to be placed against each other tres, les secondes zones de chaque organe en feuille étant liées à l'organe de renforcement et les troisièmes zones  very, the second zones of each sheet member being linked to the reinforcing member and the third zones de chaque organe en feuille étant liées les unes aux autres.  of each leaf organ being linked to each other. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de renforcement a la forme d'un châssis  6 - Method according to claim 5, characterized in that the reinforcing member has the shape of a frame ou d'un treillis.or a trellis.
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